б. Какова молекулярная формула алкадиена, образующегося при разложении природного каучука из млечного сока тропического дерева гевеи? Если при полном сгорании этого алкадиена образуется 2,12 г воды и выделяется 3,3 литра углекислого газа (н.у.), то составьте структурные формулы всех возможных изомеров и назовите их.
Ярослав
Расчленяя задачу по шагам, нам нужно:
Шаг 1: Определить молекулярную формулу алкадиена.
Алкадиены - это углеводороды с двойными связями между атомами углерода в углеводородной цепи. Для определения молекулярной формулы алкадиена, образующегося при разложении природного каучука, рассмотрим информацию о выделяемой воде и углекислом газе при полном сгорании этого алкадиена.
Шаг 2: Используем информацию о сгорании алкадиена.
При полном сгорании алкадиена образуется 2.12 г воды и выделяется 3.3 литра углекислого газа (нормальных условиях, н.у.). Данные о воде можно использовать для определения количества атомов углерода в алкадиене, а данные о углекислом газе могут помочь нам определить количество атомов водорода.
Шаг 3: Определяем количество атомов углерода и водорода.
Чтобы определить количество атомов углерода, необходимо найти молекулярную массу воды, образовавшейся при сгорании алкадиена, и поделить ее на молярную массу углерода в воде. Молярная масса воды составляет 18.015 г/моль, а молярная масса углерода в воде равна 12.011 г/моль.
Масса воды: 2.12 г.
Молярная масса углерода в воде: 12.011 г/моль.
Таким образом, количество моль углерода:
\[\text{количество моль углерода} = \frac{\text{масса воды}}{\text{молярная масса углерода в воде}} = \frac{2.12 \, \text{г}}{18.015 \, \text{г/моль}}\]
Выполняем вычисления:
\[\text{количество моль углерода} \approx 0.1177 \, \text{моль углерода}\]
Теперь, чтобы определить количество атомов водорода, используем информацию о выделяющемся углекислом газе. Для этого нам нужно знать количество моль углекислого газа и соотношение между атомами углерода и водорода в изначальном алкадиене.
Шаг 4: Определение количества моль водорода.
Из стехиометрии сгорания углеводорода, мы знаем, что на каждый моль углекислого газа выделяется один моль воды.
Количество моль углекислого газа: 3.3 литра (н.у.).
Нам также известно, что объем углекислого газа пропорционален количеству молей: 1 моль углекислого газа = 22.4 литра (н.у.).
Таким образом,
\[\text{количество моль воды} = \frac{\text{объем углекислого газа}}{\text{объем углекислого газа в одном моль углекислого газа}} = \frac{3.3 \, \text{литра}}{22.4 \, \text{литра/моль}}\]
Выполняем вычисления:
\[\text{количество моль воды} \approx 0.1473 \, \text{моль воды}\]
Теперь у нас есть количество моль углерода и количество моль воды в алкадиене. Давайте перейдем к следующему шагу, чтобы определить структурные формулы изомеров.
Шаг 5: Определение структурных формул изомеров алкадиена.
Чтобы определить структурные формулы всех возможных изомеров алкадиена, воспользуемся информацией о количестве атомов углерода и водорода в алкадиене.
У нас есть 0.1177 моль углерода и 0.1473 моль воды в алкадиене.
Структурная формула алкадиена без изомерии - \(C_nH_{2n}\).
Теперь разберемся с возможными изомерами:
1) Изомер с наименьшим количеством углеродных атомов:
У нас 0.1177 моль углерода, а это примерно 7 атомов. Следовательно, структура изомера будет \(C_7H_{14}\).
2) Изомер с наибольшим количеством углеродных атомов:
Аналогично, 0.1177 моль углерода соответствует примерно 7 атомам. Следовательно, структура изомера будет \(C_7H_{14}\).
Таким образом, существуют два структурных изомера алкадиена общей молекулярной формулы \(C_7H_{14}\).
Шаг 1: Определить молекулярную формулу алкадиена.
Алкадиены - это углеводороды с двойными связями между атомами углерода в углеводородной цепи. Для определения молекулярной формулы алкадиена, образующегося при разложении природного каучука, рассмотрим информацию о выделяемой воде и углекислом газе при полном сгорании этого алкадиена.
Шаг 2: Используем информацию о сгорании алкадиена.
При полном сгорании алкадиена образуется 2.12 г воды и выделяется 3.3 литра углекислого газа (нормальных условиях, н.у.). Данные о воде можно использовать для определения количества атомов углерода в алкадиене, а данные о углекислом газе могут помочь нам определить количество атомов водорода.
Шаг 3: Определяем количество атомов углерода и водорода.
Чтобы определить количество атомов углерода, необходимо найти молекулярную массу воды, образовавшейся при сгорании алкадиена, и поделить ее на молярную массу углерода в воде. Молярная масса воды составляет 18.015 г/моль, а молярная масса углерода в воде равна 12.011 г/моль.
Масса воды: 2.12 г.
Молярная масса углерода в воде: 12.011 г/моль.
Таким образом, количество моль углерода:
\[\text{количество моль углерода} = \frac{\text{масса воды}}{\text{молярная масса углерода в воде}} = \frac{2.12 \, \text{г}}{18.015 \, \text{г/моль}}\]
Выполняем вычисления:
\[\text{количество моль углерода} \approx 0.1177 \, \text{моль углерода}\]
Теперь, чтобы определить количество атомов водорода, используем информацию о выделяющемся углекислом газе. Для этого нам нужно знать количество моль углекислого газа и соотношение между атомами углерода и водорода в изначальном алкадиене.
Шаг 4: Определение количества моль водорода.
Из стехиометрии сгорания углеводорода, мы знаем, что на каждый моль углекислого газа выделяется один моль воды.
Количество моль углекислого газа: 3.3 литра (н.у.).
Нам также известно, что объем углекислого газа пропорционален количеству молей: 1 моль углекислого газа = 22.4 литра (н.у.).
Таким образом,
\[\text{количество моль воды} = \frac{\text{объем углекислого газа}}{\text{объем углекислого газа в одном моль углекислого газа}} = \frac{3.3 \, \text{литра}}{22.4 \, \text{литра/моль}}\]
Выполняем вычисления:
\[\text{количество моль воды} \approx 0.1473 \, \text{моль воды}\]
Теперь у нас есть количество моль углерода и количество моль воды в алкадиене. Давайте перейдем к следующему шагу, чтобы определить структурные формулы изомеров.
Шаг 5: Определение структурных формул изомеров алкадиена.
Чтобы определить структурные формулы всех возможных изомеров алкадиена, воспользуемся информацией о количестве атомов углерода и водорода в алкадиене.
У нас есть 0.1177 моль углерода и 0.1473 моль воды в алкадиене.
Структурная формула алкадиена без изомерии - \(C_nH_{2n}\).
Теперь разберемся с возможными изомерами:
1) Изомер с наименьшим количеством углеродных атомов:
У нас 0.1177 моль углерода, а это примерно 7 атомов. Следовательно, структура изомера будет \(C_7H_{14}\).
2) Изомер с наибольшим количеством углеродных атомов:
Аналогично, 0.1177 моль углерода соответствует примерно 7 атомам. Следовательно, структура изомера будет \(C_7H_{14}\).
Таким образом, существуют два структурных изомера алкадиена общей молекулярной формулы \(C_7H_{14}\).
Знаешь ответ?